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反向传播与训练机制专题术语表 ​

全教程写作遵循术语表与中英文写作规范。本表聚焦训练机制中容易混淆的对象、更新边界和运行时证据;公式符号统一查询公式索引与符号约定,代码标识符与结果 JSON 键名保留英文。

中文主称英文 / 缩写本专题含义容易混淆之处
自动求导Autograd根据前向计算图组织局部反向并累积梯度不等于优化器更新
上游梯度upstream gradient当前算子输出从后续路径接收到的损失梯度不是当前算子的局部导数;二者通过 VJP 形成输入梯度
向量—雅可比积VJP上游向量与局部雅可比相乘形成输入梯度非标量输出调用 backward 时需要上游梯度
梯度汇合gradient accumulation at branches同一张量或参数被多条路径使用时,各路径梯度贡献在反向阶段相加不等于跨微批次的梯度累积,也不等于跨 rank 同步
叶子张量leaf tensor由用户创建并参与求导、通常承接 .grad 的张量中间张量默认不保留 .grad
激活activation前向算子产生并可能被后续前向或反向消费的张量只有反向公式需要的部分才属于保存张量
保存张量saved tensor反向公式需要从前向保留的状态不等于所有前向激活都必须完整保存
有效监督位置effective supervised token掩码为 1、实际进入损失分子和分母的 Token 位置Attention mask 控制可见性;监督掩码控制损失位置
累计窗口accumulation window从梯度清零到下一次成功参数更新之间汇总的微批次集合不能把单个微批次当成一次完整更新
梯度累积gradient accumulation多个微批次的梯度累加后执行一次优化器更新不等于数据并行的跨 rank 梯度同步
有效批次effective batch一次参数更新实际汇总的样本或有效 token不能只用微批次大小表示
损失缩放loss scaling为 FP16 反向放大损失与梯度,再在更新前还原loss scale 是缩放因子;BF16 通常不依赖同样的动态缩放
非有限梯度non-finite gradient梯度包含 inf 或 nan应跳过更新并调整尺度,不能继续写入参数
有效更新effective update梯度有限、优化器实际写入参数且相关更新时钟同步推进的一次更新调用了训练循环不代表参数已经更新;溢出跳步不计入有效更新
更新时钟update clock以成功参数更新次数为基准推进的 scheduler、日志和评测步数不应直接用微批次编号或失败的更新尝试推进
训练状态生命周期training-state lifecycle参数、激活、保存张量、梯度、优化器状态和工作区从创建到最后消费及释放的区间状态类别与驻留设备是两个不同维度
工作区workspace算子、内核或通信过程临时申请的运行时缓冲区不属于模型参数,也不一定在步骤结束前持续驻留
已分配显存与保留显存allocated / reserved memory前者由活动张量实际占用,后者还包含分配器保留、可复用但尚未归还的显存reserved - allocated 不是模型状态本身,也不能直接视为内存泄漏
激活检查点activation checkpointing少保存激活,在反向时重算前向片段改变计算—显存关系,不改变数学目标
激活卸载activation offload把暂不使用的保存状态搬到 host,反向前取回用传输与同步换 GPU 驻留,不等于重算
暴露传输时间exposed transfer time卸载往返时间扣除可与计算重叠部分后,仍留在关键路径上的等待总传输时间较长不代表全部都会增加单步时间
峰值重叠peak overlap多类状态在同一阶段同时驻留形成显存峰值参数量之和不一定等于运行峰值
正确性门槛correctness gate在比较性能前检查输出、梯度、有限值和更新语义性能更快不能覆盖错误梯度

使用规则 ​

  • 首次出现使用“中文主称(English)”,后续使用中文主称或通用缩写。
  • Autograd、VJP、AMP 可保留;普通叙述优先使用“上游梯度、保存张量、累计窗口、有效更新、更新时钟”等中文主称。
  • step、skip、allocated、reserved 只在框架输出、代码字段或首次释义中保留;连续中文叙述分别写“更新”“跳步”“已分配显存”和“保留显存”。
  • 前向状态、保存张量、梯度、优化器状态和工作区必须分开记录,不统称为“训练显存”。
  • 不对 Notebook JSON、代码变量和框架 API 做无上下文批量替换。

Released under the MIT License.